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Transformation Area 4

Enterprise Architecture

Ganzheitliches Gestalten und Synergien nutzen

Strategie Grafik der Datenfabrik Transformation Area 4, Durch Pfeile unter dem Fabrikgebäude wird der strategische Prozess rot und grau angedeutet.
Strategie Grafik der Datenfabrik Transformation Area 4, Durch Pfeile unter dem Fabrikgebäude wird der strategische Prozess rot und grau angedeutet.
Data-driven

Enterprise Architecture

Ganzheitliches Gestalten statt Insellösungen: Die Transformation Area 4 ist allen Arbeitspaketen übergeordnet. Sie stellt sicher, dass die entwickelten Lösungen ineinandergreifen und eine stabile IT-Landschaft bilden.

Wie fügt sich eine Lösung in Ihre Prozesslandschaft ein? Welche Synergieeffekte ergeben sich zwischen den Transformation Areas? Was für Initiativen ergänzen die Datenfabrik.NRW ? Und wie unterstützen die Maßnahmen für eine Zukunftsproduktion Ihre Unternehmensstrategie? 

Diese und viele weitere Fragen leiten die Arbeit der Transformation Area 4 in insgesamt vier Querschnittsthemen über:

Strategie

Prozess- und
Arbeitsorganisation

Informationsarchitektur

Arbeit 4.0 und
Kompetenzentwicklung

„Wir stellen sicher, dass die Lösungen richtig ineinandergreifen.“

Jonas Lick

Experte für die digitale Transformation von Fabriken

Interview

Jonas Lick, Fraunhofer IEM, Leiter Transformation Area 4

Die Fabrik der Zukunft braucht eine konsistente Prozess- und IT-Landschaft, die in der Datenfabrik.NRW ganzheitlich gestaltet werden soll. Damit das gelingt, ist die Transformation Area 4 – Data-driven Enterprise Architecture – allen Arbeitspaketen des Forschungsprojekts übergeordnet. Jonas Lick, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer IEM, erklärt im Interview, welche besonderen Herausforderungen mit dieser Aufgabe verbunden sind.

Ganzheitlich gestalten statt Insellösungen schaffen – so könnte eine Überschrift für die Arbeit der Transformation Area 4 lauten. Das ist quasi unsere Mission. In den Transformation Areas 1 bis 3 entstehen Lösungen für das Production Engineering, die operative Produktion und die Logistik. All diese Lösungen sind auf individuelle Bedarfe der Fabrikplanung, Produktionsplanung und Inbound-Logistik ausgerichtet. Innerhalb des Forschungsprojekts Datenfabrik.NRW müssen wir natürlich sicherstellen, dass diese Lösungen ineinandergreifen, zusammenwirken und insgesamt eine konsistente IT-Landschaft ergeben. Die Transformation Area 4 stellt während der Projektlaufzeit sicher, dass die Synergien der einzelnen Maßnahmen ausgeschöpft und mögliche Konflikte vermieden werden.

Die fachliche Arbeit und die Ausgestaltung der einzelnen Lösungen findet in den TA 1, 2 und 3 statt. Dabei müssen die jeweiligen Teams natürlich auch den Überblick über die Komplexität ihrer Projekte haben. Die Integration aller Lösungen – auch über die Grenzen der einzelnen Transformation Areas hinweg – funktioniert über die Modellierung: Wir erstellen mit allen Beteiligten der Arbeitspakete Modelle. Wir setzen uns zusammen und modellieren zum Beispiel die Unternehmensprozesse, die in dem jeweiligen Arbeitspaket verändert werden und fassen zusammen, wie sich die Ergebnisse eines Arbeitspakets in die Prozesslandschaft eingliedern. Auf diese Weise erhalten wir eine konsistente Übersicht über die gesamte Prozesslandschaft und ihre Entwicklung.

Wir haben regelmäßige Treffen. Es gibt feste Termine, zu denen wir die Vertreter der einzelnen Arbeitspakete einladen. Gemeinsam besprechen wir dann ganz grundlegende Fragen: Wie ist der aktuelle Arbeitsstand? Oder: Welche weiteren Schritte sind geplant? Die Antworten synchronisieren wir mit dem, was wir bereits modelliert haben. Wenn wir Synergien erkennen, weisen wir darauf hin und regen an, sich untereinander auszutauschen. Ein Beispiel: In einem Arbeitspaket wurde eine KI-basierte Texterkennung entwickelt. Für eine andere Lösung in einem anderen Arbeitspaket wird ebenfalls eine Texterkennung benötigt. Diese Synergien müssen erkannt und kommuniziert werden, um unnötigen Mehraufwand zu vermeiden. Wir schauen in der TA 4 einfach immer wieder nach links und rechts – und das nicht allein bei der Datenfabrik.NRW.

Zumindest beschäftigen wir uns auch mit weiteren strategischen Initiativen, die bei unseren Anwenderunternehmen Schmitz Cargobull und CLAAS laufen. So stellen wir sicher, dass wir eine in sich schlüssige Prozesslandschaft aufbauen und doppelte Entwicklungen vermeiden. Schließlich muss die Prozesslandschaft am Ende auf die übergeordneten Strategien einzahlen.
Unsere Herausforderung ist es, das ganzheitliche Gestalten zu ermöglichen. Wir sind die zentrale Schnittstelle und müssen dafür sorgen, das nicht am Bedarf und an den Zielen vorbeientwickelt wird.

Good to

Know

Good-to-Know TA4

Was gilt es zu beachten, wenn datengetriebene Lösungen über das Pilot-Stadium hinaus im Unternehmen skaliert werden sollen? Wie lassen sich Insellösungen in der Produktions-IT vermeiden?

Proof-of-Concept

Die Lösungsentwicklung für Künstliche Intelligenz startet im Produktionsumfeld in der Regel mit der Entwicklung eines Proof-of-Concept (PoC). Ziel ist die Machbarkeit einer technischen Lösung grundsätzlich nachzuweisen. Der PoC wird iterativ validiert und weiterentwickelt. Für eine schnelle und agile Softwareentwicklung wird im PoC-Stadium die IT-Systemlandschaft oft nur teilweise oder gar nicht berücksichtigt. Mögliche auftretende Folgen sind:

  • Umgehung von Schnittstellen in periphere IT-Systeme wie MES oder ERP,
  • Erzeugung neuer Datentöpfe durch Erhebung erforderlicher Daten (z.B. durch zusätzliche Sensorik),
  • redundante Programmierung von Basisfunktionen, die an anderer Stelle längst existieren,
  • unklare Verantwortlichkeiten für den Support im Fehlerfall,
  • sowie die Pflege und Weiterentwicklung der entstandenen Lösungen.

Herausforderung 

Vor diesem Hintergrund entsteht die zentrale Herausforderung die datengetriebenen Lösungen über das Prototypenstadium hinaus zu entwickeln.

Im schlimmsten Fall entstehen Insellösungen. Diese können isoliert betrachtet die betroffenen Prozesse effizienter machen. Ihre Skalierbarkeit ist jedoch enorm eingeschränkt. Um die Lösungen über das Prototypenstadium hinaus zu entwickeln, bedarf es einer Transparenz über bestehende IT-Systeme und die Prozesse, in denen diese eingesetzt werden. Hierdurch wird ein Alignment der Anwendungsfälle mit Prozessen und IT-Systemlandschaft erreicht, das verdeutlicht, in welche weiteren Prozesse eine KI-Lösung später übertragen werden kann und soll.

Ziel

Das skizzierte Spannungsfeld zwischen agiler Entwicklung von PoCs für datengetriebene Lösungen und dem Berücksichtigen aller Anforderungen zur Integration der Lösungen in die IT-Systemlandschaft muss unternehmensindividuell gelöst werden. Ziel ist das Bewahren bzw. die Entwicklung einer konsistenten IT-Systemlandschaft. Dabei darf die Berücksichtigung aller Anforderungen die Agilität in den einzelnen Projekten nicht einschränken. Folgendes Ergebnis gilt es unbedingt zu vermeiden: ein Großprojekt, das nach dem Wasserfallprinzip langwierig bearbeitet wird, dessen datengetriebene Lösungen aber dennoch weder die Anforderungen der Benutzer noch die Anforderungen zur Integration in die IT-Systemlandschaft erfüllen. Um den beschriebenen Spagat zwischen Schnelligkeit, Agilität und Skalierung zu meistern, ist eine ganzheitliche Betrachtungsweise notwendig. Unternehmensarchitekturmanagement (EAM) kann hierfür ein geeigneter Lösungsansatz sein, der die Entwicklung und Implementierung skalierbarer KI-Lösungen unterstützt.

Managementansatz 

Dem Managementansatz EAM liegen heute Frameworks wie TOGAF, DODAF oder UAF als Grundlage bereit. Dabei liegt es in der Natur eines Frameworks einen breiten Orientierungsrahmen vorzugeben, der oft bewusst sehr abstrakt gehalten ist. Für den nutzenstiftenden Einsatz von EAM in der Praxis ist also ein Zuschnitt erforderlich. TOGAF ist als Framework verbreitet und dient bei EAM-praktizierenden Unternehmen häufig als Grundlage. Über 120.000 TOGAF-zertifizierte Unternehmensarchitekten weltweit bestätigen das. Wie ein Zuschnitt für das Framework TOGAF aussehen kann, wurde und wird im Forschungsprojekt „Datenfabrik.NRW – Künstliche Intelligenz in der Produktion von morgen“ erarbeitet. Wichtige Eckpunkte sind: Reduzieren der Elemente der Modellierungssprache auf Basis der Leitfragen der Anwenderunternehmen, Analysieren der unternehmensspezifischen IT-Roadmaps und Abgleich mit den geplanten technischen Lösungen im Projekt und Ermöglichen der gemeinsamen Arbeit an entstehenden Unternehmensmodellen.

Die beschriebenen Schritte sichern eine nutzenstiftende Anwendung von EAM zur Vermeidung von Insellösungen.

So setzen wir es
in der realen Produktion um!

Von TA1 bis Ta4 – In der Umsetzung bei den Unternehmen Claas und Schmitz Cargobull.